Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Khái quát chung về côn trùng Côn trùng, hay sâu bọ, là một lớp động vật có tên khoa học là Insecta (lớp Côn trùng), đây là lớp lớn nhất thuộc ngành Chân khớp (Arthropoda), phân bố rộng rãi nhất trên Trái Đất. Côn trùng là nhóm phong phú và đa dạng nhất trong giới động vật. Ước tính số lượng loài côn trùng đã được mô tả trên thế giới khác nhau từ khoảng 720.
Groombridge và Jenkins (2002) đã thống kê được 963.000 loài gồm côn trùng và các động vật nhiều chân khác. Ước tính tổng số lượng côn trùng rất khác nhau ở khắp nơi trên thế giới từ 2.000 (Raven và Yeates 2007) lên đến khoảng 8. Các tính toán dựa trên ngoại suy từ loài Coleoptera và Lepidoptera tại New Guinea bởi Novotny et al. (2002) có thể đạt tới một con số từ 3,7 triệu và 5.000 cho tổng số động vật chân đốt trên thế giới.
[48] Côn trùng là một nhóm động vật đa dạng nhất trên thế giới,khoảng 1 triệu loài đã được mô tả,số loài côn trùng chiếm hơn một nửa tổng số các loài sinh vật mà con người đã biết, số loài chưa được mô tả có thể lên tới 30 triệu. Người ta có thể tìm thấy côn trùng ở gần như tất cả các môi trường sống trên Trái Đất.000 loài chuồn chuồn; 2.000 loài bọ ngựa; 20.000 loài châu chấu; 17.000 loài hai cánh; 82.000 loài cánh nửa; 350.000 loài cánh cứng và khoảng 110.000 loài cánh màng. Đặc điểm của Bộ cánh cứng Coleoptera (bộ Cánh cứng) là bộ lớn nhất trong lớp Insecta (lớp Côn trùng), có trên 350.000 loài đã được mô tả. Côn trùng thuộc bộ Coleoptera có kích thước 5 rất đa dạng, từ rất nhỏ (nhỏ hơn 1mm, thuộc họ Ptiliidae, Lathridiidae) đến rất lớn (trên 75mm).
Một số loài xén tóc (ví dụ Titanus giganteus) thuộc vùng nhiệt đới, chiều dài cơ thể có thể đạt đến 170 mm. Phần lớn côn trùng thuộc bộ Cánh cứng hai đôi cánh, đôi cánh trước có cấu tạo bằng chất sừng cứng, đôi cánh sau bằng chất màng, thường dài hơn đôi cánh trước và ở trạng thái nghỉ đôi cánh sau thường xếp lại dưới đôi cánh trước. Miệng của các loài côn trùng thuộc bộ này có kiểu gặm nhai, hai hàm trên rất phát triển.Côn trùng bộ Cánh cứng thuộc nhóm biến thái hoàn toàn. Sâu non có nhiều hình dạng khác nhau, nhưng đa số có dạng chân chạy hoặc dạng bọ hung.
Nhộng đa số là nhộng trần. Có nhiều loài làm nhộng trong đất và được bao bọc bằng kén đất hoặc tàn dư thực vật. Có một số loài như xén tóc, nhộng được bao bọc bằng một lớp kén mỏng. Côn trùng thuộc bộ Cánh cứng thường đẻ trứng trong đất, trong vỏ thân cây, trong mô lá, trong nước.
Trứng có hình cầu hoặc hình bầu dục. Thức ăn của côn trùng cánh cứng rất phức tạp, đa số ăn thực vật, nhưng cũng có nhiều loài ăn động vật, chuyên tấn công các loại côn trùng nhỏ khác, có loài lại chuyên ăn các chất hữu cơ mục nát và những di thể động thực vật, còn gồm cả những loài côn trùng chuyên ăn các bào tử nấm, và một số ít loài thuộc nhóm ký sinh hoặc sống cộng sinh trong ổ những côn trùng sống thành xã hội. Đối với những loài ăn thực vật, quan hệ dinh dưỡng cũng đa dạng, có thể tấn công tất cả các bộ phận của cây, rất nhiều loài ăn hại lá, đục thân, cành, hại hoa, quả, một số loài khác đục khoét trong lá, tấn công rễ, vỏ cây. Chu kỳ sống của cánh cứng rất khác nhau, mỗi năm có từ 3-4 thế hệ hoặc cần nhiều năm để hoàn thành một thế hệ.
Tổng quan nghiên cứu về côn trùng cánh cứng ở ngoài nước Bộ Cánh cứng là bộ lớn nhất trong lớp Côn trùng. Các công trình nghiên cứu về bộ Cánh cứng khá đa dạng, tập trungvào vấn đề phân loại học, sinh học, sinh thái học, quản lý. 6 Hội côn trùng học đầu tiên trên thế giới được thành lập vào năm 1745 tại nước Anh. Hội côn trùng ở Nga được thành lập năm 1859.
Nhà côn trùng người Nga Keppen (1882 -1883) đã xuất bản cuốn sách gồm3 tập về côn trùng lâm nghiệp, trong đó đề cập nhiều về côn trùng Bộ cánh cứng[29]. Từ những cuộc du hành của các nhà nghiên cứu người Nga như: Potarin (1899 – 1976), Provorovski (1895- 1979), Kozlov (1883-1921) đã xuất bản racác tài liệu về côn trùng ở trung tâm châu Á.Trong các tài liệu đó đều đề cập đến các loài côn trùng thuộc Bộ cánh cứng. Nhà tự nhiên học vĩ đại người thụy điển Carl von Linne được coi là người đầu tiên đưa ra đơn vị phân loại và đã xây dựng được một bảng phân loại về động vật và thực vật trong đó có côn trùng. Sách phân loại thiên nhiên của ông đã được xuất bản tới 10 lần.[29] Các tác giả như Lamarck (thế kỉ 19), Handrich (thế kỉ 20), Krepton (1904), Mat-tư-nôp (1928), Weber (1938)đã liên tiếp đưa ra các bảng phân loại côn trùng liên quan đếnmọt, xén tóc và nhiều loài côn trùng thuộc Bộ cánh cứng khác.
Ilinski đã xuất bản cuốn “Phân loại côn trùng dựa vào trứng” trong đó đề cập đến một số loài họ Bọ cánh cứng ăn lá. Năm 1965 Viện hàn lâm khoa học Nga đã xuất bản 11 tập phân loại côn trùng phần thuộc châu Âu, trong đó có tập thứ 5 chuyên về phân loại Bộ cánh cứng (Coleoptera). Trong tập này đã xây dựng được bảng tra 1350 giống thuộc Họ Bọ cánh cứng ăn lá (Chrysomelidae).[12] Năm 1987 Thái Bang Hoa và Cao Thu Lâm xuất bản cuốn “Côn trùng rừng Vân Nam”[37], trong đó đã xây dựng một bảng tra của ba họ phụ của họ Chrysomelidae. Cụ thể họ phụ Chrysomelinea đã giới thiệu 35 loài, họ phụ Alticinae đã giới thiệu 39 loài và họ phụ Galirucinae đã giới thiệu 93 loài.
Năm 1992, Tào Nhất Nam đưa ra các tài liệu về thiên địch rất đáng quan tâm là “Tạp chí Bọ rùa Vân Nam”.[37] 7 Ở Mỹ, theo tài liệu “Sách hướng dẫn về lĩnh vực côn trùng ở Bắc châu Mỹ thuộc Mêhicô” của Donal.Borror và Richard. White ( 1970 – 1978) đã đề cập đến đặc điểm phân loại của 9 họ phụ họ Chrysomelidae. Năm 1910 -1940 Volka và Sonkling đã xuất bản một tài liệu về côn trùng Bộ cánh cứng (Coleoptera) gồm 240.000 loài, được in trong 31 tập.N Boronxop đã viết giáo trình “Côn trùng rừng”. Trong tác phẩm này đã đề cập đến nhiều loài côn trùng bộ Cánh cứng hại rừng như: Mọt, Xén tóc, Sâu đinh, Bọ lá…[18] Năm 1964, giáo sư V.N Xegolop viết cuốn “Côn trùng học” có giới thiệu loài sâu cánh cứng hại khoai tây Leptinotarsa decemlineata Say.
Là loài hại nguy hiểm đối với khoai tây và một số cây trồng nông nghiệp khác. Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Northern British Columbia và Đại học Alberta đã giải mã bộ gen của bọ cánh cứng đục gỗ thông, có tên tiếng Anh là: mountain pine beetle, và tên khoa học là: Dendroctonus ponderosae, côn trùng này phá hại các rừng thông ở British Columbia, Canada. Đây là loài bọ cánh cứng thứ hai được giải mã gen sau sự kiện giải mã gen loài “red flour beetle”, Tribolium confusum. Lần đầu tiên ông đã mô tả và sắp xếp thế giới động vật thành hai nhóm: nhóm có máu và nhóm không có máu.
Ở nhóm thứ 2 cơ thể phân đốt, chia thành đầu, ngực và bụng. Thuộc nhóm này có côn trùng và ông ghép thêm cả đa túc, nhện, một phần giáp xác thấp và một số giun đốt.[18] Bộ Cánh cứng (Coleoptera) là bộ lớn nhất trong lớp côn trùng bao gồm các loài: Bọ hung, xén tóc, bổ củi, hổ trùng, hành trùng.Các nhà khoa học ước lượng trên thế giới có khoảng 1.000 loài, trong đó đã mô tả được 360.000 loài cánh cứng. Các loài thuộc bộ Cánh cứng sống ở khắp mọi nơi, ăn cả thực vật và động vật còn sống hoặc đã chết. Nhiều loài có ích, chúng ăn thịt các loài sâu hại.[16] 8 Năm 1966, Bey đã nghiên cứu, phát hiện và mô tả được 300.000 loài côn trùng thuộc bộ Cánh cứng.[9] Năm 1987 đoàn nghiên cứu tổng hợp người Pháp tên là Mission Parie đã điều tra côn trùng Đông Dương, đến năm 1904 kết quả đã được công bố.
Về côn trùng phát hiện được 1020 loài, trong đó có 541 loài thuộc Bộ cánh cứng, 168 loài thuộc Bộ cánh vảy, 139 loài Chuồn chuồn, 59 loài Mối, 55 loài thuộc Bộ cánh màng, 9 loài Bộ hai cánh và 49 loài thuộc các bộ khác. Theo nghiên cứu của hai nhà côn trùng học Michael Caterino và Alexey Tishechkin đã đặt tên cho 138 loài mới thuộc chi Operclipygus (tên này xuất phát từ hình dáng bộ phận phía sau của loài này trông giống như vỏ sò), do đó, số lượng các loài côn trùng thuộc họ này đã tăng lên hơn sáu lần. Phát hiện này dựa trên một nghiên cứu từ hơn 4.000 mẫu vật được trưng bày tại các bảo tàng lịch sử tự nhiên trên toàn thế giới, cũng như các mẫu vật thu được trải qua nghiên cứu thực địa của nhóm tác giả tại khắp miền Trung và Nam Mỹ. Tất cả những con bọ cánh cứng này thuộc họ Histeridae.
Loài bọ này cực kỳ phong phú và đa dạng về số lượng. Ngày nay, các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục khám phá mức độ đa dạng sinh học của loài côn trùng sinh sống tại những vùng nhiệt đới trên thế giới, với cọn số ước tính từ 5 đến 30 triệu loài hoặc nhiều hơn thế. Tổng quan nghiên cứu về côn trùng cánh cứng ở Việt Nam Năm 1921 Vitalis de Salvza chủ biên tập Faune Entomologi que de L’indochine đã công bố thu thập được 3612 loài côn trùng. Riêng miền Bắc Việt Nam có 1196 loài.
Sau đó từ năm 1904 – 1942 có rất nhiều công trình nghiên cứu về côn trùng ra đời như Bou-tan (1904), Bee-nier ( 1906), Braemer (1910), A.Duport (1913 – 1919), Nguyễn Công Tiễu (1922 – 1935)… 9 Từ năm 1945 sau khi hòa bình lập lại, xuất phát từ nhu cầu sản xuất nông, lâm nghiệp việc điều tra về côn trùng mới được chú ý. Năm 1961 và 1965, năm 1967 và 1968, Bộ nông nghiệp đã tổ chức các đợt điều tra cơ bản xác định được 2962 loài côn trùng thuộc 223 họ và 20 Bộ khác nhau. Năm 1968 và sau này Medevedev đã công bố một công trình về họ Bọ lá (Chrysomelidae) ở Việt Nam, trong đó có 8 loài mới đối với khoa học.[22] Năm 1982, Hoàng Đức Nhuận cho xuất bản 2 cuốn sách “Bọ rùa ở Việt Nam”.[26] Trong cuốn sách “Sâu hại rừng và cách phòng trừ” của tác giả Đặng Vũ Cẩn (1973) có giới thiệu một số loài sâu họ Bọ hung hại lá Bạch đàn là: Bọ hung nâu lớn (Holotrichia sauteri Mauser), Bọ hung nâu nhỏ (Maladera sp.